高中生物种群基因频率的改变与生物进化教学案
第1课时种群基因频率的改变与生物进化[学习导航] 1.举例说明种群、基因库、基因频率的概念，学会用数学方法讨论基因频率的变化。
2.结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。
3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响，理解自然选择决定生物进化的方向。
[重难点击] 1.用数学方法讨论基因频率的变化。
2.自然选择对生物进化的作用。
19世纪，英国杰出的生物学家发现了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。
达尔文的这一重大发现，对生物学具有划时代的意义。
人们在达尔文自然选择理论的基础之上，逐步完善和发展进化论，最终建立了现代生物进化理论。
这节课就让我们一起来学习现代生物进化理论。
一、种群是生物进化的基本单位1．以种群作为生物进化单位的理由(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，并且是个体的表现型，而个体表现型会随着个体的死亡而消失。
(2)决定生物性状的基因可以通过生殖而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体基因组成的变化。
2．种群的概念生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
它是生物进化的基本单位，彼此之间可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
3．基因库与基因频率(1)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
(2)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。
假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A 和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：1．该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？答案A配子占60%，a配子占40%。
2．子一代基因型的频率各是多少？答案AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
3．子一代种群的基因频率各是多少？答案A占60%，a占40%。
4．子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？答案由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
5．若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。
对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？答案对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。
例如，翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少些。
知识整合当某种群非常大，所有雌雄个体间都能自由交配，没有迁入和迁出，没有自然选择和突变时，这样的种群称为理想种群。
理想种群中，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。
1．下列关于种群的叙述中，不正确的是( )A．种群是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本单位B．种群内个体间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代C．两个池塘内的全部青蛙是一个种群D．一个树林中的全部杜鹃是一个种群答案 C解析种群是在一定区域内(即同一地点)同种生物的全部个体的总和，而C项为两个池塘，属于两个种群。
2．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，A和a的基因频率分别是( )A ．18%、82%B ．36%、64%C ．57%、43%D ．92%、8%答案 C 解析 A 基因频率＝AA 基因型频率＋1/2Aa 基因型频率＝18%＋1/2×78%＝57%，a 基因频率＝aa 基因型频率＋1/2Aa 基因型频率＝4%＋1/2×78%＝43%。
3．在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA 、Aa 、aa 顺序排列)( )A ．0.36、0.48、0.16B ．0.48、0.36、0.16C ．0.16、0.48、0.36D ．0.16、0.36、0.38答案 A解析 本题考查基因遗传平衡定律的应用。
根据基因库中隐性性状者(aa)的频率为16%。
则q 2＝0.16，q ＝0.4，而p ＝1－0.4＝0.6，根据遗传平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p 2(AA)＋2pq(Aa)＋q 2 (aa)可计算出AA 的频率为0.36，Aa 的频率为0.48，aa 的频率为0.16。
方法链接 1.已知基因型频率计算基因频率设有某种群， AA 、Aa 、aa 的基因型频率分别用P AA 、P Aa 、P aa 表示，A 、a 的基因频率分别用P A 、P a 表示，则：P A ＝P AA ＋12P Aa ；P a ＝P aa ＋12P Aa 。
2．理想条件下的基因频率和基因型频率的计算理想种群中，一对等位基因为A 和a ，设A 的基因频率为p ，a 的基因频率为q ，则p ＋q ＝A%＋a%＝1。
如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：(p ＋q)2＝p 2＋2pq ＋q 2＝1。
(1)p 2代表纯合子AA 的基因型频率；(2)2pq 代表杂合子Aa 的基因型频率；(3)q 2代表纯合子aa 的基因型频率。
即：AA%＝p 2，Aa%＝2pq ，aa%＝q 2。
二、突变和基因重组、自然选择1．突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传变异的来源可遗传变异来源⎩⎨⎧ 基因重组⎭⎪⎬⎪⎫基因突变染色体变异统称为突变(2)可遗传变异的形成、特点和作用①形成：a.基因突变产生等位基因；b.通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型。
②特点：随机的、不定向的。
③作用：只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
(3)变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的。
2．自然选择决定生物进化的方向(1)原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更易产生后代，相应的基因频率会不断提高，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因频率会不断下降。
(2)结果：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
突变和基因重组能产生进化的原材料，据此分析回答下列问题：1．突变具有低频性，为什么还能为生物进化提供原材料？答案生物进化的单位是种群，虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
2．突变大多数对生物体是不利的，为什么还能为进化提供原材料？答案生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。
3．突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？答案不能。
突变和基因重组都是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。
4．在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%。
一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，这一年间种群是否进化了？分析该种群中基因A和基因a的频率：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。
一年后，A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。
答案种群的基因频率没有变化，生物没有进化。
知识整合生物进化的单位是种群，由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变，其中那些微小有利的变异不断积累导致生物进化，但突变本身不能决定生物进化的方向，起决定作用的是自然选择。
生物进化的实质是种群基因频率的变化。
4．根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( )A．自然选择决定了生物变异和进化的方向B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小答案 C解析自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以自然选择决定了生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。
种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化。
种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。
5．下列有关基因频率与生物进化的描述，正确的是 ( )A．生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变B．生物只要发生进化，基因频率就会改变C．变异使基因频率定向改变D．只有基因突变，才导致基因频率发生改变答案 B解析生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要生物进化了，基因频率一定发生了改变；变异是不定向的，自然选择可使基因频率发生定向改变；基因频率的改变与基因突变、迁入和迁出、自然选择等多种因素有关。
1．对种群概念的正确叙述是( )A．不同空间中同种生物个体的总和B．生活在一定区域的同种生物的一群个体C．一片水田中的所有鱼的总和D．一个生态环境中有相互关系的动植物的总和答案 B解析种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。
其中的“种”是生物分类的基本单位，例如：一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群，包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鲤鱼苗。
这里必须具体到“鲤鱼”，而不能是“鱼”，因为后者还包括其他种类的鱼。
2．下列关于基因库的相关描述，错误的是( )A ．基因库是指一个种群所含有的全部基因B ．生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传C ．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因D ．基因突变可改变基因库的组成答案 C解析 基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，由于个体之间存在着差异，所以每个个体中不可能含有种群基因库的全部基因。
基因库中只要有一个基因发生变化，则基因库组成一定会发生变化。
种群是繁殖的基本单位，基因库随繁殖的进行而不断延续。
3．在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只。
在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是( )A ．突变和基因重组决定生物进化的方向B ．自然选择会改变种群的基因频率C ．特殊的变异类型都是不利的D ．不产生变异的生物才能生存答案 B解析 突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。
产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。
4．在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA 基因型的频率为40%，Aa 基因型的频率为60%，aa 基因型(致死型)的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA 基因型的个体占( )A ．49/91B ．49/100C ．11/20D ．11/17答案 A解析 AA 自交产生AA 的比率为40%×40%＝16%，AA 与Aa 杂交也产生AA ，比率为2×40%×60%×12＝24%，Aa 自交也产生AA ，比率为60%×60%×14＝9%，而aa 产生的比例为60%×60%×14＝9%，所以AA 占的比例为49%，而总数变为1－9%(被淘汰的aa)＝91%，此时AA 的比例为4991。
山东省枣庄市第八中学高中生物7.2.1种群基因频率的改变与生物进化教案新人教版必修2
种群基因频率改变与生物进化
教 学 目 标
知识目标
1．解释种群、种群基因库、基因频率的概念。
2．运用数学方法讨论种群基因频率的变化和相关计算。
3.说明突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。
能力目标
1. 运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
2. 运用生物进化观点解释一些生物现象。
情感态度和价值观目标 形成生物进化的观点 重 点 1．基因频率的概念。
2．突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。
难 点
1．基因频率的概念和计算方法。
2．自然选择在生物进化过程中的作用。
知 识 点
1．种群、种群基因库、基因频率的概念。
2. 突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用 考 试 点
1．种群及与之有关的概念剖析。
2. 有关基因频率和基因型频率的计算。
能 力 点 基因频率的概念和计算
自主探究点
1. 哈代一温伯格平衡(遗传平衡定律)
2. X 染色体上基因的基因频率计算
易错易混点 基因库、基因频率和基因型频率 训 练 点
1．种群及与之有关的概念剖析。
2. 有关基因频率和基因型频率的计算。
拓 展 点
1. 哈代一温伯格平衡(遗传平衡定律)
2. X 染色体上基因的基因频率计算
教法与学法
1． 教师讲述、启发与学生阅读、思考、探究相结合。
2.学案导学
教学模式 学案导学
教 具
多媒体课件、学案。
自然选择对种群基因频率变化的影响的模拟实验教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2
自然选择对种群基因频率变化的影响的模拟实验教学设计“自然选择对种群基因频率变化的影响”是人教版高中生物学教材(必修2)第7章第2节“现代生物进化理论的主要内容”一节中的探究实验。
教材中对此实验的安排是设置一定的情境,让学生计算第2~10年间桦尺蠖种群的基因型频率和基因频率,从而得出自然选择与种群基因频率变化之间的关系。
虽然“用数学方法讨论种群基因频率的变化”是本节课的教学目标之一,但教材在此处安排的计算颇为繁琐,学生对数据处理的工作量较大,花费时间较长;且本节课中已安排过两次计算:某种群基因型频率和基因频率的计算、满足哈代一温伯格平衡的种群中子代基因型频率和基因频率的计算,与此探究实验中的计算有一定的重复,并且该实验计算方法的科学性也有所欠缺。
学生在初中时期学习进化知识时就接触了“自然选择”一词,也大概了解了它的含义,但未必能真正理解自然选择的真实存在性及其对生物进化的意义。
美国高中主流理科教材《生物·生命的动力》(Biology:The Dynamics of Life)也安排了一个模拟实验——由学生扮演鸟来抓取代表昆虫的黑白两色小圆片,从而使学生发现自然选择是如何使生物形成了伪装适应。
关于模拟实验在高中生物学教学中的运用,国内外学者也做过不少研究。
且多肯定它在教学中的积极意义。
笔者参考上述资料,尝试将教材中该探究实验改为模拟实验一“模拟自然选择对桦尺蠖翅色的选择作用”,以期更好地达成教学目标,落实生物学核心素养。
1.实验准备课前安排学生分组,每5~6位一组为宜。
每组发放一份实验材料:①黑白两色A4纸各一张:白色纸模拟“白色树干背景”(有地衣生长),黑色纸模拟“黑色树干背景”(地衣死亡后,裸露的树皮被煤烟熏成黑色);②两袋豆子:每袋豆子各含30粒白豆(模拟“浅色桦尺蠖”)和30粒黑豆(模拟“黑色桦尺蠖”),豆子的大小相近且适宜;③两个容器:A容器装白色纸上抓取到的豆子(模拟“白色树干上捕获的桦尺蠖”),B容器装黑色纸上抓取到的豆子(模拟“黑色树干上捕获的桦尺蠖”)。
生物人教版必修2教学教案：第七章第2节 一 种群基因频率的改变与生物进化 (2) 【含答案】 (1)
第7章现代生物进化理论第2节现代生物进化理论的主要内容【教学重点】1、教学重点：（1）种群、基因库、基因型频率和基因频率的概念。
（2）基因型频率和基因频率的计算公式。
【教学难点】（1）根据基因型的个数计算基因频率。
（2）根据基因型频率计算基因频率。
（3）根据遗传平衡现象推出遗传平衡定律。
【教学过程】复习回顾1、拉马克的进化学说认为生物进化的原因是什么？2、达尔文自然选择学说的主要内容是什么?3、达尔文以后进化理论的发展包括哪些内容？阅读P114 第一段文字思考：以生物个体为单位研究性状为什么会被以种群为单位研究基因水平所取代呢？（学生回答略）一、种群基因频率的改变与生物进化（一）种群是生物进化的基本单位1. 种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群判断属于种群？（1）一个湖泊中的全部鱼（2）一个湖泊中的全部鲤鱼（3）一片草地上的全部草（4）一片草地上的成年野兔（5）学校里面所有的人，是一个种群吗？种群的特征：种群中的个体不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代得出;种群是生物进化的基本单位.也是繁殖的基本单位2.基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因练习：下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因B. 生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传C. 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因D. 基因突变可改变基因库的组成3.基因频率：（1）概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
（2）调查基因频率的方法：随机抽样，抽样范围太大不利于测查，太小不能反映大群体的特征。
（3）计算方法：①.通过基因型个体数量计算基因频率：例1:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
那么A和a的基因频率是多少?解:A 基因的基因频率为:2×30＋60A%=2× (30＋60＋10)a 基因的基因频率为：2×10＋602× (30＋60＋10) = 40%推出公式：种群中该基因总数（纯合子个体数 X 2＋杂合子个体数）基因频率=种群中等位基因总数得出：A 频率+a 的频率 = 1 即等位基因的频率之和等于1 ②.通过基因型频率计算基因频率： 例2:从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA 、Aa 和aa 的个体分别占30%、60%和10%，那么A 和a 的基因频率是多少?A 基因的基因频率为:A%=30% +1/2×60% = 60%a 基因的基因频率为： a%=10% +1/2×60% = 40%推出公式：基因频率=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率（适用位于常染色体上的基因）得出：各种基因型频率之和等于1，即AA+Aa+aa=1练习1.据调查得知，某学校的学生中各血型的比率如下： IAIA 20% IAi 30%IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10%计算IB 的基因频率。
第七章第2节 现代生物进化理论的主要内容
高二生物集体备课教学案【预习学案】阅读课本知识，完成下列填空。
(一) 种群是生物进化的基本单位 12、基因库和基因频率范围：一个种群中对象：所含有的范围：一个种群计算公式： （二）突变和基因重组产生进化的原材料（1）基因库（2）基因频率基因重组1 可遗传变异的来源统称为2 可遗传变异是进化原材料的原因（3）可遗传变异的结果只提供了生物进化的 ，不能决定生物进化的 。
（三）自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的 会发生 ，导致生物 不断进化。
【预习自测】1．下列生物属于种群的是 （ ） A 一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物 B 一块稻田里的所有昆虫C 一块棉田中全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜D 分散在各湖泊、河流的鲤鱼2． 种群是指一个生态系统中 （ ） A 同种生物所有成熟个体的总和 B 所有生物成熟个体的总和 C 同种生物所有个体的总和 D 所有生物个体的总和3．现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴 （ ） A 猫叫综合症 B 高茎×高茎 高茎、矮茎C 镰刀型细胞贫血症D 二倍体×四倍体 三倍体 六倍体 4．对生物进化方向起决定作用的是 （ ） A 基因重组 B 基因突变 C 染色体变异 D 自然选择5． 果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，一个大约有109个果蝇的种群中，第一代出现的基因突变数理论上是 （ ） A 2×109 B 2×108 C 2×107 D108a.基因突变产生（1）可遗传变异的形成b.通过过程中的基因重组，可以形成多种多样的（2）可遗传变异的特点【课内探究学案】探究活动一：创设情景：如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
问题讨论：①该变异对于昆虫的存活有什么影响？②该绿色个体能一直生存下去吗？③该绿色个体怎样才能把它体内的基因A传递下去？④即使Aa的个体能够繁殖，该个体的后代还都是绿色翅吗？探究活动二：怎样的一群个体可以称为种群呢？例1：下列实例是否是种群。
种群基因频率的改变与生物进化
种群基因频率的改变与生物进化第1课时种群基因频率的改变与生物进化[学习目标] 1.评释种群、基因库和基因频率的概念。
2.种群基因频率的谋略和影响因素。
3.评释生物进化的实质。
一、种群是生物进化的基本单位1．种群的概念及特点(1)概念：生活在一定地区的同种生物的全部个别。
如一片树林中的全部猕猴或一个湖泊中的所有鲤鱼都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的个别彼此可以交配，议决交配繁殖将各自的基因传给后代。
种群也是生物繁殖的基本单位。
2．基因库一个种群中全部个别所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。
3．基因频率(1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)谋略：基因频率＝种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%。
(3)影响因素：突变、选择、迁移等。
例1下列关于种群的叙述中，不正确的是()A．种群是生物进化的基本单位B．种群内个别间彼此可以交配，并议决繁殖将各自的基因传给后代C．两个池塘内的全部田鸡是一个种群D．一个树林中的全部杜鹃是一个种群答案C剖析在一定地区内(即联合所在)同种生物的全部个别叫做种群，两个池塘内的全部田鸡，属于两个种群。
例2某相对独立的海岛上，原有果蝇20 000只，此中基因型为AA、Aa和aa的果蝇分别占15%、55%和30%。
若此时从岛外侵犯了2 000只基因型为AA的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则理论上F1中A的基因频率约是()A．43% B．48%C．52% D．57%答案 B剖析 原海岛上基因型为AA 的果蝇的数量为20 000×15%＝3 000只，基因型为Aa 的果蝇数量为20 000×55%＝11 000只，基因型为aa 的果蝇数量为20 000×30%＝6 000 只，侵占2 000只基因型为AA 的果蝇后，基因型为AA 的果蝇数量为5 000只，该岛上果蝇种群总数量为22 000只，所以各种基因型的果蝇的基因型频率分别为AA ＝5 000÷22 000＝522，Aa ＝11 000÷22 000＝1122，aa ＝6 000÷22 000＝622，故A 的基因频率＝522＋12×1122＝2144≈48%。
2021学生物教案人教版必修二72种群基因频率的改变与生物进化
种群基因频率的改变与生物进化考点同步解读《高中生物课程标准》在“课程设计思路”中明确指出必修2模块有助于学生认识生命的延续和发展,领悟假说演绎、建立模型等科学方法及在科学研究中的应用;生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。
在具体内容标准“说明现代生物进化理论的主要内容”给出了两个活动建议:收集生物进化理论发展的资料和用数学方法讨论基因频率的变化。
这些活动与《标准》的课程基本理念中倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养是相互呼应的。
在本节中以上的观点和能力培养在学生活动中得以充分体现。
鉴于以上考虑,在教学的过程中,利用教材又不拘泥于教材,使用“教学案”,提供生物学史的拓展阅读和训练,引导学生通过种群基因频率的计算模型的建立,进一步了解遗传平衡定律;通过运用数学分析模拟遗传平衡定律的发现提高对基因频率变化的原因的认识,形成生物进化的观点。
引导学生探究“自然选择对种群基因频率变化的影响”使学生领悟假说演绎法在生物进化理论研究中的应用。
核心素养聚焦根据教学目标要求,本节课的教学目标是让学生理解并应用基因频率的计算及运用数学方法讨论种群基因频率的改变。
学生已经知道了孟德尔遗传定律的主要内容,只是认知水平还有所欠缺,所以在教学中教师只要引导学生理解新的基因型是由不同的雌雄配子结合后而形成的就可以了。
所以本节课的重点是种群、基因频率概念;突变和基因重组、自然选择在进化中的作用。
关于种群的概念在生命系统的结构中已经有所介绍了,因此难点部分只是基因频率概念;突变和基因重组、自然选择在进化中的作用。
一、教学目标的确定现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是种群，生物进化过程的实质就是种群基因频率发生定向改变的过程。
因此，要使学生达到《生物课程标准》规定的“说明现代生物进化理论的主要内容”的要求，理解种群基因频率的改变与生物进化的关系，本单元的教学，应该使学生能够解释种群、种群基因库和基因频率三个基本概念。
人教版必修二种群基因频率的改变与生物进化教案
第2节现代生物进化理论的主要内容第1课时种群基因频率的改变与生物进化一、种群是生物进化的基本单位1．种群的概念及特点(1)概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。
如一片树林中的全部猕猴或一个湖泊中的所有鲤鱼都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的个体彼此可以交配，并通过交配繁殖将各自的基因传给后代。
种群也是生物繁殖的基本单位。
2．基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
3．基因频率(1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)计算：基因频率＝种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%。
(3)影响因素：突变、选择、迁移等。
(1)一个种群中某基因占所有基因的比率叫做基因频率()(2)达尔文认为自然选择作用于种群，使种群发生进化()(3)在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化()(4)若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变()答案(1)×(2)×(3)×(4)×在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。
假设该昆虫种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；没有迁入和迁出；自然选择对翅色这一相对性状没有作用；基因A和a都不产生突变。
根据孟德尔的分离定律计算并回答问题：1．子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？提示由表可知，子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
2．若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。
对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？提示对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时成立。
例如，翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少些。
“种群基因频率的改变与生物进化”一节的教学设计
教学篇•经验交流“种群基因频率的改变与生物进化”一节的教学设计陈美玲（辽宁省大连市第一中学，辽宁大连）摘要：课前构建概念模型图，一方面引领学生复习明确进化理论的局限性，为本节课内容作铺垫，另一方面借助新课标要求的有效使用，让学生明确生物的学习认知要有清晰的思路，形成重要概念的内在联系。
课上通过设计层层问题，使概念教学进一步转化为学习的需求，再通过基因频率计算，小组的合作探究，材料的解读，实现本节课教学重难点的突破。
关键词：概念模型；基因频率；进化根据《普通高中生物学课程标准（2017版）》，本节课在内容要求上为必修模块中的概念4生物的多样性和适应性是进化的结果。
适应是自然选择的结果，阐明具有优势形状的个体在种群中所占比例将会增加。
概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，运用数学方法探讨自然选择导致种群的基因频率发生改变。
课程标准中指出，学生要学会运用统计与概率的有关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及其变化，基于可遗传变异以及变异可能带来的生存与繁殖等方面的实例。
一、教材分析本节课是人教版高中生物必修二《遗传与进化》的第7章第2节的“现代生物进化理论的主要内容”的相关核心知识，承接上节课“拉马克用进废退和获得性遗传的进化理论”和“达尔文的自然选择学说进化理论”积极意义和局限性的内容，也为下节课“自然选择决定生物的进化方向”打下基础。
本节课内容概念较多，还有相关计算，如何将概念有效地串联起来让学生更好地理解，是这节课设计的出发点，即资料解读形成知识脉络。
二、学情分析学生基于上节内容的了解，对现代生物进化理论的由来相关内容有一定的认识，充分认识了相关进化理论的局限性，作为本节课一个铺垫。
即研究进化不能局限于个体层次而是放大到群体当中，同时要结合遗传的本质基因水平层次进行研究，学生能理解基因频率和基因型频率的概念，但是对基因频率变化方向和变化原因的理解，需要教师的引导。
同时变异对基因频率的影响，教师需要提供资料进行辅助引导。
种群基因频率的改变与生物进化课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修
全部等位基因的总数
（4）基因型频率：在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比率。
基因型频率 = 种群中该基因型个体的数目 × 100%
全部个体的总数用数学Fra bibliotek法讨论基因频率的变化
1
假设上述昆虫种群非常大
2 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代
3
没有迁入和迁出
4 自然选择对翅色这一相对性状没有作用
因A2，种群的基因频率会发生变化吗？
基因A2的频率可能会怎样变化。 生物进化的实质是 基因频率 发生改变。
二 突变和基因重组产生进化的原材料
自然界，生物自发突变的频率很低，而且突变大多 数是有害的，为什么还能够作为生物进化的原材料的呢？
果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率是10－5， 一个约有109个果蝇的种群每一代出现的基因突变数是多少？
种群的基因频率会同子一代一样吗?
用数学方法讨论基因频率的变化
1
假设上述昆虫种群非常大
2 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代
3
没有迁入和迁出
4 自然选择对翅色这一相对性状没有作用
5
基因A和a都不产生突变
亲代
AA
基因型频率 （30％）
Aa （60％）
aa （10％）
配子比率 A_3_0_％__ A _3_0_％__ a _3_0_％__ a _1_0_％__
ss
基因 S
频率
s
讨论：
第1年 10% 20% 70% 20% 80%
第2年 11.5% 22.9% 65.6% 23% 77%
第3年
13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9%
第4年 14.6% 29.3% 56.1% 29.3% 70.7%
高中生物种群基因频率教案
高中生物种群基因频率教案教学目标：1. 了解种群基因频率的概念和定义；2. 掌握计算种群基因频率的方法；3. 理解与种群基因频率相关的概念，如基因型频率和等位基因频率。
教学重点：1. 种群基因频率的概念和意义；2. 种群基因频率的计算方法；教学难点：1. 掌握种群基因频率的概念；2. 熟练应用基因频率计算方法；教学准备：1. PowerPoint课件；2. 实验材料：气孔数目计数器、豌豆种子；3. 课堂练习题。
教学过程：一、导入1. 利用幻灯片展示不同颜色的豌豆种子，并询问学生各颜色的种子数量；2. 引出种群基因频率的概念，解释基因频率与种群遗传多样性之间的关系。
二、讲解1. 讲解种群基因频率的定义和意义；2. 介绍计算种群基因频率的方法，包括基因型频率和等位基因频率的计算；3. 通过实验，演示如何利用气孔数目计数器对豌豆种子的基因型频率进行计算。
三、练习1. 分发课堂练习题，让学生独立计算给定种群的基因型频率；2. 带领学生讨论习题答案，并指导学生如何分析计算结果。
四、巩固1. 结合生活中的例子，让学生理解种群基因频率在自然选择和进化中的作用；2. 引导学生思考如何利用种群基因频率数据来推断种群的遗传结构和动态。
五、总结1. 总结本节课的内容，强调种群基因频率对种群遗传多样性和进化的重要性；2. 激发学生对生物多样性和遗传变异的兴趣。
教学反馈：1. 收集学生在实验和练习中的问题和困惑；2. 鼓励学生多思考，多练习，加深对种群基因频率的理解。
※※※以上是一份高中生物种群基因频率教案范本，供参考使用。
在实际教学过程中，可根据具体情况进行调整和修改，以适应学生的学习特点和教学需求。